非线性二阶拓扑绝缘体

我们在理论和实验上展示了非线性二阶拓扑绝缘体的概念，这是一类具有量子化 Wannier 中心、且体极化由非线性程度直接控制的体绝缘体。我们表明，在由具有线性和非线性耦合系数的倏逝耦合谐振子构成的平凡晶体绝缘体中，仅通过调节激发强度，即可诱导出一维边缘态和零维角态。这使得无需任何结构或几何改变，即可对拓扑相变及向具有非零体极化相的切换进行全局外部控制。我们进一步展示了这些非线性效应如何实现拓扑边缘态与角态的谱性质及局域化的动态调谐。这类自诱导二阶拓扑绝缘体可在从电子学到微波、声学和光学的广泛物理平台中发现和实现，为可重构拓扑能量约束、能量收集、数据存储和高强度场空间管理带来了令人振奋的前景。